本發(fā)明屬于閥門領(lǐng)域，尤其涉及一種旋塞閥。本發(fā)明適用于高壓介質(zhì)工況。

背景技術(shù)：

旋塞閥的基本結(jié)構(gòu)包括閥體、旋塞體、閥桿和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，旋塞體具有方形通道，旋塞體外圓面與閥體進(jìn)出口通道口之間制有相互配合的密封面，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過閥桿與旋塞體上端面連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)旋塞體90°回轉(zhuǎn)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、啟閉方便、流阻小等優(yōu)點(diǎn)。其主要缺點(diǎn)是：在啟閉過程中，旋塞體與閥體密封面存在較大的摩擦力，啟閉力矩大，致使現(xiàn)有旋塞閥只能用于較低壓力的工況，而且頻繁啟閉導(dǎo)致密封面磨損，快速降低密封性能，產(chǎn)品使用壽命短。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，提供一種啟閉力矩小、密封性能可靠、產(chǎn)品使用壽命長(zhǎng)、使用壓力高的電控旋塞閥。

本發(fā)明的技術(shù)方案包括閥體、旋塞體、閥桿，閥體進(jìn)出口通道口具有與旋塞體表面密封配合的閥座，閥桿下端與旋塞體上端面固定連接，閥桿上端與電動(dòng)機(jī)構(gòu)連接；主要是閥座動(dòng)密封安裝在閥體進(jìn)出口通道外側(cè)的環(huán)形腔體內(nèi)，閥座背面與環(huán)形腔體底面之間構(gòu)成壓力控制腔，該壓力控制腔通過壓力通道與壓力控制機(jī)構(gòu)連接；所述壓力控制機(jī)構(gòu)由活塞控制機(jī)構(gòu)和電氣控制電路組成；活塞控制機(jī)構(gòu)由活塞缸、活塞、活塞桿、電磁控制裝置組成，活塞外圓面與活塞缸內(nèi)腔壁動(dòng)密封配合，活塞桿一端與活塞固定連接，另一端穿出活塞缸與電磁控制裝置連接，活塞缸無桿腔內(nèi)充滿高壓介質(zhì)，并通過接頭連通壓力通道，活塞缸有桿腔內(nèi)安裝彈簧，該彈簧安裝在活塞桿外側(cè)的活塞與活塞缸之間，彈簧的彈力大于活塞缸無桿腔內(nèi)高壓介質(zhì)的壓力；電氣控制電路由一次電路和二次電路組成；一次電路的電機(jī)電源通過三聯(lián)閘刀開關(guān)與三相電源連接；二次電路由關(guān)閥控制電路、開閥控制電路和閥座位移控制電路組成，二次電路通過變壓器連接在三相電源中的兩相上；關(guān)閥控制電路由關(guān)閥接觸器和關(guān)閥按鈕組成，關(guān)閥接觸器線圈一端接電源公共端，另一端通過關(guān)閥按鈕的常開觸頭和關(guān)閥極限開關(guān)與電源另一端連接，關(guān)閥接觸器的一個(gè)常開觸頭與關(guān)閥按鈕的常開觸頭并聯(lián)，關(guān)閥接觸器的三個(gè)常開觸頭串接在電機(jī)正轉(zhuǎn)電源與三聯(lián)閘刀開關(guān)之間的三相電源線路上；開閥控制電路由開閥接觸器、中間繼電器、時(shí)間繼電器和開閥按鈕組成，開閥接觸器、中間繼電器和時(shí)間繼電器線圈一端共同接電源公共端，開閥接觸器線圈另一端通過開閥按鈕的常開觸頭、時(shí)間繼電器的延時(shí)閉合觸頭、關(guān)閥接觸器的常閉觸頭與電源端連接，在時(shí)間繼電器的延時(shí)閉合觸頭與關(guān)閥接觸器的常閉觸頭之間串接開閥極限開關(guān)，開閥接觸器的一個(gè)常開觸頭與開閥按鈕的常開觸頭和時(shí)間繼電器的延時(shí)閉合觸頭組成的串聯(lián)支路并聯(lián)，中間繼電器線圈另一端通過第一時(shí)間繼電器的延時(shí)斷開觸頭與開閥按鈕常開觸頭和時(shí)間繼電器延時(shí)閉合觸頭的節(jié)點(diǎn)連接，中間繼電器一個(gè)常開觸頭與開閥按鈕的常開觸頭并聯(lián)，時(shí)間繼電器線圈另一端通過中間繼電器的一個(gè)常開觸頭連接在開閥按鈕常開觸頭與時(shí)間繼電器延時(shí)閉合觸頭之間的節(jié)點(diǎn)上，開閥接觸器的三個(gè)常開觸頭串接在電機(jī)反轉(zhuǎn)電源與三聯(lián)閘刀開關(guān)之間的三相電源線路上；閥座位移控制電路由第一中間繼電器電路組成，第一中間繼電器線圈一端接電源公共端，另一端通過關(guān)閥接觸器的一個(gè)常開觸頭、開閥接觸器的一個(gè)常開觸頭和中間繼電器的一個(gè)常開觸頭組成的并聯(lián)支路與電源另一端連接，第一中間繼電器的一個(gè)常開觸頭串接在電磁控制裝置的電源線路上；第一時(shí)間繼電器線圈與第一中間繼電器線圈并聯(lián)。

最好是，活塞缸無桿腔底面安裝壓力傳感器和單向閥，單向閥進(jìn)口通過增壓泵與介質(zhì)容器連通，壓力傳感器的輸出信號(hào)與設(shè)定壓力信號(hào)分別輸入到比較器的兩個(gè)輸入端，比較器的輸出信號(hào)連接在增壓泵的電源控制電路中。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是閥座動(dòng)密封安裝在閥體上，閥座與閥體之間的壓力控制腔與壓力控制機(jī)構(gòu)連接，在壓力控制機(jī)構(gòu)的控制下，開閥或關(guān)閥時(shí)在壓力控制腔產(chǎn)生負(fù)壓，將閥座收縮到壓力控制腔內(nèi)；開閥或關(guān)閥到位后，對(duì)壓力控制腔注壓，將閥座推出壓力控制腔與旋塞體壓緊密封配合。具有啟閉力矩小、密封性能可靠、產(chǎn)品使用壽命長(zhǎng)、使用壓力高等特點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明閥體、閥座、旋塞體之間的相互配合結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明活塞控制機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明電氣控制電路的電氣原理圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所述的電控旋塞閥，包括閥體11、旋塞體15、閥桿16，閥體11進(jìn)出口通道口具有與旋塞體15表面密封配合的閥座13，閥桿16下端與旋塞體15上端面固定連接，閥桿16上端與電動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，電動(dòng)機(jī)構(gòu)為電機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；閥座13動(dòng)密封安裝在閥體11進(jìn)出口通道外側(cè)的環(huán)形腔體內(nèi)，閥座13背面與環(huán)形腔體底面之間構(gòu)成壓力控制腔12，即閥座13徑向外圓面和內(nèi)圓壁分別與閥體11上的環(huán)形腔體的外環(huán)面和內(nèi)環(huán)面動(dòng)密封配合，使閥座13可以在環(huán)形腔體內(nèi)軸向移動(dòng)，壓力控制腔12通過壓力通道14與壓力控制機(jī)構(gòu)連接；所述壓力控制機(jī)構(gòu)由活塞控制機(jī)構(gòu)和電氣控制電路組成；活塞控制機(jī)構(gòu)由活塞缸1、活塞2、活塞桿3、電磁控制裝置5組成，活塞2外圓面與活塞缸1內(nèi)腔壁動(dòng)密封配合，活塞桿3一端與活塞2固定連接，另一端穿出活塞缸1與電磁控制裝置5連接，活塞缸1無桿腔9內(nèi)充滿高壓介質(zhì)，并通過接頭8連通壓力通道14，將高壓介質(zhì)引入壓力控制腔12內(nèi)，高壓介質(zhì)可以為液體，也可以為氣體，活塞缸1有桿腔10內(nèi)安裝彈簧4，該彈簧4安裝在活塞桿3外側(cè)的活塞2與活塞缸1之間，彈簧4的彈力大于活塞缸1無桿腔9內(nèi)高壓介質(zhì)的壓力，在電磁控制裝置5失電時(shí)，彈簧4推動(dòng)活塞2將高壓介質(zhì)推入壓力控制腔12內(nèi)，推動(dòng)閥座13與旋塞體15壓緊密封配合，如圖2所示；電氣控制電路由一次電路和二次電路組成；一次電路的電機(jī)m電源通過三聯(lián)閘刀開關(guān)qs與三相電源連接；二次電路由關(guān)閥控制電路、開閥控制電路和閥座位移控制電路組成，二次電路通過變壓器b連接在三相電源中的兩相上，如圖3所示；關(guān)閥控制電路由關(guān)閥接觸器ka2和關(guān)閥按鈕sb3組成，關(guān)閥接觸器ka2線圈一端接電源公共端，另一端通過關(guān)閥按鈕sb3的常開觸頭和關(guān)閥極限開關(guān)sq2與電源端連接，關(guān)閥接觸器ka2的一個(gè)常開觸頭與關(guān)閥按鈕sb3的常開觸頭并聯(lián)，實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)閥按鈕sb3常開觸頭的自鎖，關(guān)閥接觸器ka2的三個(gè)常開觸頭分別串接在電機(jī)m與三聯(lián)閘刀開關(guān)qs之間的三相電源線路上，為電機(jī)m的正轉(zhuǎn)電源開關(guān)，關(guān)閥接觸器ka2的每一個(gè)常開觸頭和常閉觸頭都是一個(gè)獨(dú)立的開關(guān)，其線圈得電時(shí)所以常開觸頭同時(shí)閉合，所有常閉觸頭同時(shí)斷開；開閥控制電路由開閥接觸器ka1、中間繼電器jz、時(shí)間繼電器js和開閥按鈕sb2組成，開閥接觸器ka1、中間繼電器jz和時(shí)間繼電器js線圈的一端共同接電源公共端，開閥接觸器ka1線圈另一端通過開閥按鈕sb2的常開觸頭、時(shí)間繼電器js的延時(shí)閉合觸頭、關(guān)閥接觸器ka2的常閉觸頭與電源端連接，在時(shí)間繼電器js的延時(shí)閉合觸頭與關(guān)閥接觸器ka2的常閉觸頭之間串接開閥極限開關(guān)sq1，在開閥按鈕sb2常開觸頭與時(shí)間繼電器js延時(shí)閉合觸頭組成的串聯(lián)支路的兩端并接開閥接觸器ka1的一個(gè)常開觸頭，即開閥按鈕sb2常開觸頭的一端與時(shí)間繼電器js延時(shí)閉合觸頭的一端相連接，開閥接觸器ka1常開觸頭的兩端分別與開閥按鈕sb2常開觸頭和時(shí)間繼電器js延時(shí)閉合觸頭的另一端相連接，在開閥接觸器ka1線圈得電時(shí)，其常開觸頭對(duì)開閥按鈕sb2常開觸頭和時(shí)間繼電器js延時(shí)閉合觸頭實(shí)現(xiàn)自鎖，在電機(jī)m與三聯(lián)閘刀開關(guān)qs之間的三相電源上串接開閥接觸器ka1常開觸頭，為電機(jī)m的反轉(zhuǎn)電源開關(guān)，在關(guān)閥接觸器ka2線圈與關(guān)閥極限開關(guān)sq2之間串接一個(gè)開閥接觸器ka1常開觸頭，實(shí)現(xiàn)關(guān)閥接觸器ka2和開閥接觸器ka1之間的互鎖，開閥接觸器ka1的每個(gè)常開觸頭和常閉觸頭都是一個(gè)獨(dú)立的開關(guān)，在開閥接觸器ka1線圈得電時(shí)，其所有常開觸頭閉合，常閉觸頭斷開；中間繼電器jz線圈另一端通過第一時(shí)間繼電器js1延時(shí)斷開觸頭連接在開閥按鈕sb2常開觸頭與時(shí)間繼電器js延時(shí)閉合觸頭之間的節(jié)點(diǎn)上，中間繼電器jz一個(gè)常開觸頭與開閥按鈕sb2的常開觸頭并聯(lián)，在中間繼電器jz線圈得電時(shí)對(duì)開閥按鈕sb2常開觸頭自鎖，時(shí)間繼電器js線圈另一端通過中間繼電器jz的一個(gè)常開觸頭連接在開閥按鈕sb2常開觸頭與時(shí)間繼電器js延時(shí)閉合觸頭之間的節(jié)點(diǎn)上；閥座位移控制電路由第一中間繼電器jz1電路組成，第一中間繼電器jz1線圈一端接電源公共端，另一端通過關(guān)閥接觸器ka2的一個(gè)常開觸頭、開閥接觸器ka1的一個(gè)常開觸頭和中間繼電器jz的一個(gè)常開觸頭組成的并聯(lián)支路與電源另一端連接，第一中間繼電器jz1的一個(gè)常開觸頭串接在電磁控制裝置5的電源線路上，當(dāng)?shù)谝恢虚g繼電器jz1得電時(shí)，其常開觸頭閉合，電磁控制裝置5得電，拉動(dòng)活塞桿3使活塞2向活塞缸1的有桿腔10方向移動(dòng)，使壓力控制腔12內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，將閥座13移開旋塞體15。第一時(shí)間繼電器js1線圈與第一中間繼電器jz1線圈并聯(lián)，第一時(shí)間繼電器js1的延時(shí)時(shí)間大于時(shí)間繼電器js的延時(shí)時(shí)間，保證時(shí)間繼電器js延時(shí)閉合觸頭閉合并自鎖后，第一時(shí)間繼電器js1的延時(shí)斷開觸頭斷開，切斷中間繼電器jz線圈電源。變壓器b初級(jí)線圈通過雙聯(lián)閘刀開關(guān)qs1連接在三聯(lián)閘刀開關(guān)qs靜觸頭處的兩相電源上，在變壓器b次級(jí)線圈電源端串接常閉按鈕開關(guān)sb1，按下常閉按鈕開關(guān)sb1時(shí)，將二次電路斷電。所述電源公共端為變壓器b次級(jí)線圈的一端，電源端為變壓器b次級(jí)線圈的另一端。

關(guān)閥極限開關(guān)sq2和開閥極限開關(guān)sq1安裝在閥體11上，當(dāng)閥門處于全開位置時(shí)，開閥極限開關(guān)sq1斷開，關(guān)閥極限開關(guān)sq2閉合，當(dāng)閥門處于全關(guān)位置時(shí)，關(guān)閥極限開關(guān)sq2斷開，開閥極限開關(guān)sq1閉合；關(guān)閥按鈕sb3和開閥按鈕sb2采用互鎖連接，即關(guān)閥按鈕sb3常閉觸頭的一個(gè)觸點(diǎn)與開閥按鈕sb2的常開觸頭的一個(gè)觸點(diǎn)連接，開閥按鈕sb2常閉觸頭的一個(gè)觸點(diǎn)與關(guān)閥按鈕sb3的常開觸頭的一個(gè)觸點(diǎn)連接，關(guān)閥按鈕sb3常閉觸頭的另一個(gè)觸點(diǎn)和開閥按鈕sb2常閉觸頭的另一個(gè)觸點(diǎn)同時(shí)與常閉按鈕開關(guān)sb1的一個(gè)觸點(diǎn)連接，常閉按鈕開關(guān)sb1的另一個(gè)觸點(diǎn)與電源端連接。

活塞缸1無桿腔9底面安裝壓力傳感器6和單向閥7，單向閥7進(jìn)口通過增壓泵與介質(zhì)容器連通，壓力傳感器6的輸出信號(hào)與設(shè)定壓力信號(hào)分別輸入到比較器的兩個(gè)輸入端，比較器的輸出信號(hào)連接在增壓泵的電源控制電路中。設(shè)定壓力信號(hào)值根據(jù)高壓介質(zhì)推動(dòng)閥座13與旋塞體15密封配合所需的密封比壓確定，當(dāng)活塞缸1無桿腔9內(nèi)高壓介質(zhì)壓力在使用過程因壓力損失而下降時(shí)，壓力傳感器6的輸出信號(hào)低于設(shè)定壓力信號(hào)，比較器輸出高電平啟動(dòng)增壓泵補(bǔ)充高壓介質(zhì)壓力。

工作原理：合上三聯(lián)閘刀開關(guān)qs和雙聯(lián)閘刀開關(guān)qs1，接通電機(jī)m電源總開關(guān)和變壓器b初級(jí)電源。

關(guān)閥操作：按下關(guān)閥按鈕sb3，關(guān)閥接觸器ka2線圈得電，其常開觸頭閉合、常閉觸頭斷開，關(guān)閥按鈕sb3自鎖，接通電機(jī)m正轉(zhuǎn)電源，第一中間繼電器jz1線圈得電，其常開觸頭閉合，電磁控制裝置5得電，使壓力控制腔12內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，將閥座13移開旋塞體15；當(dāng)閥門關(guān)閉到位后，關(guān)閥極限開關(guān)sq2斷開，關(guān)閥接觸器ka2線圈失電，其常開觸頭斷開，第一中間繼電器jz1線圈失電，其常開觸頭斷開，電磁控制裝置5失電，彈簧4推動(dòng)活塞2將高壓介質(zhì)推入壓力控制腔12內(nèi)，推動(dòng)閥座13與旋塞體15壓緊密封配合。

開閥操作：按下開閥按鈕sb2，中間繼電器jz線圈得電，其常開觸頭閉合，自鎖開閥按鈕sb2，時(shí)間繼電器js線圈、第一中間繼電器jz1線圈和第一時(shí)間繼電器js1線圈得電，第一中間繼電器jz1常開觸頭閉合，電磁控制裝置5得電，拉動(dòng)活塞桿3使活塞2向活塞缸1的有桿腔10方向移動(dòng)，使壓力控制腔12內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，將閥座13移開旋塞體15，此時(shí)，時(shí)間繼電器js延時(shí)閉合觸頭閉合，開閥接觸器ka1線圈得電，其常開觸頭閉合、常開觸頭斷開，接通電機(jī)m反轉(zhuǎn)電源，同時(shí)自鎖開閥按鈕sb2和時(shí)間繼電器js延時(shí)閉合觸頭，此時(shí)，第一時(shí)間繼電器js1的延時(shí)斷開觸頭斷開，中間繼電器jz線圈失電，其常開觸頭斷開；當(dāng)開閥到位后，開閥極限開關(guān)sq1斷開，開閥接觸器ka1線圈失電，其常開觸頭斷開、常閉觸頭閉合，第一中間繼電器jz1線圈失電，其常開觸頭斷開，電磁控制裝置5失電，彈簧4推動(dòng)活塞2將高壓介質(zhì)推入壓力控制腔12內(nèi)，推動(dòng)閥座13與旋塞體15壓緊密封配合。